Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 [190] 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Т а б лица 20-2

Стандартные параметры жестких прямоугольных волноводов

Размеры, см

Толщина

н "га >i с

Рекомендуемый диапазон частот для волны ТЕю

Критиче-

&1 о

1 m

внутренние

внешние

стенок

X и са >,

ские параметры для

is i ё

i-sij

та в а .

волны ТЕю

щ s э1

о тав

Материал

та о

>>

с о Ч

та н о

л та

X S о

CD О

н н о о

X X А га;

4 5 та Q.

5 о.

та* н о

н .

« ч

ч о а

та* н о

д ~? X X „ ч 3

о т та с

Я СО

V к я £ §2 з*

ь са

aS*° о £ S" 4J та "Чэ Н х х*ъ

м х~

х 3 Э В

О. 5 ffi

н & х а

RG-69/U RG-103/U

Латунь Алюминий

14,0

8,25

±0,013

16,9

±0,013

0,21

±0,02

0.12

1,12-1.70

26,79-17,65

0.908

33,04

1,62-

-1,07

1,70-

0,105-0,071 0,030-0,059

11.9-17.2

RG-103/U RG-105/U

Латунь Алюминий

11,0

±0,013

11,3

±0,013

0,21

±0,02

0,12

1,70-2,60

17,65-11,54

1,375

21,82

1,62-

-1,06

1,70-

0,195-0,128 0,167-0,110

5,2-7,5

RG-48/U RG-75/U

Латунь Алюминии

±0,013

±0,013

0,21

±0,015

0,12

2,60-3,95

11,54-7,60

2,080

14,42

1,60-

1,05

1,67-

0,370-0,252 0,314-0,214

2,2-3,2

RG-49/U RG-95/U

Латунь Алюминий

4,75

±0,013

2,54

±0,013

0,16

±0,01

0,08

3,95-5,85

7,60-5,13

3,155

9,51

1,60-

1,08

1,48-

0,694-0,481 0,59 -0,41

1,4-2,0

RG-50/U RG-106/U

Латунь Алюминий

1,58

±0,001

1,92

±0,01

0,16

±0,01

0,08

5,85-8,20

5,13-3,66

4,285

7,0

1.47-

-1,65

1,51-

0,95-0,77 0,82-0,65

0,56-0,71

RG-51/U RG-68/U

Латунь Алюминий

1,26

±0,01

±0.01

0,16

±0,01

0,08

7,05-10,0

4,25-3,0

5,260

5.70

1,49-

-1,05

1,68-

1,37-1,07 1,17-0,91

0,35-0,46

RG-52/U RG-67/U

Латунь Алюминий

1,01

±0,007

2,54

1,27

±0,01

0,13

±0,01

0,08

8,20-12,40

3,66-2,42

6,560

4,57

1,60-

-1,06

1,55-

2,15-1,51 1,83-1,29

0,20-0,23

RG-91/U RG-107/U

Латунь Серебро

1,58

0,79

±0,005

±0,010

0,11

±0,007

0,04

12,40-18,00

2,42-1,67

9,490

3,16

1,53-

-1,06

1,60-

3,18-2,78 2,94-1,80

0,12-0,16

RG-53/U RG-67/U

Латунь Серебро

1,06

0,43

±0,005

1,27

0,64

±0,001

0,11

±0,007

0,004

18,00-26,50

1,67-1,13

14,080

2,13

1,57-

1,06

1,65-

6,9 -4,9 4,45-3,17

0,043-0.058

RG-96/U

Серебро

0,71

0,35

±0,004

0,92

0,56

±0,005

0,11

±0,005

0,004

26,50-40,00

1,13-0,75

21,100

1,423

1,59-

1,05

1,67-

7,3-5,0

0,022-0,031

RG-97/U

Серебро

0,57

0,28

±0,002

0,78

0,49

±0,005

0,11

±0,005

0,026

33,00-50,00

0,909-0,60

26.35

1,138

1,60-

-1,05

1,67-

10,7-6,9

0,014-0.020

RG-98/U

Серебро

0,38

0,18

±0,002

0,58

0,39

±0,005

0,11

±0,005

0,002

50,00-75,00

L0,60-0,4

ЗЭ,9

0,752

1,60-

1,06

1,67-

1,17

17,6-13,0

0,0063- 0,0030

RG-99/U

Серебро

0,31

0,15

±0,001

0,51

0,36

±0,005

0,11

±0,005

0,015

,60,00-90,00

0,50-0,33

48,4

0,620

1,61-

1,06

1,68-

31,1 - 17,4

0,0042-0,0060

1 Средняя толщина стенок определяется как половина разности между соответствующим внешним и внутренним размерами, которые измеряются в любом сечении, перпендикулярном продольной оси.

2 Минимальный внешний радиус угла 0,4 мм, максимальный внешний радиус угла 0,8 мм.

3 Удельное сопротивление латуни - 7,0 - 10-в ом см; серебра - 1,62 10-» ом см; алюминия - 2,83 Ш в ом • см.

4 Пробивное напряжение воздуха 15 000 в/см (коэффициент запаса примерно 2 на уровне моря). .



а волновые сопротивления для волн типа ТЕ и ТМ равны соответственно для ТЕ

Z=Zn

[ом];

(20-118)

- 7 --> п Х„

(20-119)

В формулах (20-120)-(20-122) представлены обычно применяемые выражения для волнового сопротивления прямоугольного волновода:

кЬ .

Zo - Z,

PV z„ = z,

Zo - z,

n 2a 2b a

Tib n4a

(20-120)

(20-121)


[ом]. (20-122)

Рис. 20-33. Волновод в виде параллельных пластин.

Обозначения V, I, Р указывают те исходные параметры, по которым осуществляется определение волнового сопротивления, т. е. напряжение и ток, мощность н напряжение или мощность и ток.

Для круглого волновода с основной волной типа TEU имеем:

PV Z0 = - 754- Гол], (20-123)

где X - длина волны в неограниченной среде; XKt) - критическая длина волны.



Рис. 20-32. Гребенчатые волноводы. а - гребень в круглом волноводе, б - гребень в прямоугольном волноводе, в - переход от волноводной к коаксиальной линии.

20-5д. Гребенчатые волноводы . Круглый и прямоугольный гребенчатые волноводы показаны на рис. 20-32. Общими свойствами гребенчатых волноводов являются: более низкая критическая частота, большие возможности по разделению различных типов волн, большее затухание, более низкое волновое сопротивление н более низкая фазовая скорость. Гребенчатые волноводы применяются в основном в тех случаях, когда необходимо увеличить полосу пропускания передающей системы путем понижения критической частоты. Можно получить увеличение широкополосности примерно в 4 раза. Согласование между обычными гребенчатым волноводами может быть осуществлено путем применения покатого гребня длиной по крайней мере в одну длину волны. Такие покатые гребни могут быть также применены для широкополосного согласования между волноводом и коаксиальной линией, как показано на рис. 20-32, е.

20-5е. Волновод из двух параллельных пластин. Волновод из двух параллельных пластин 1 •показан на рис. 20-33. Если расстояние между полосами а мало по сравнению с шириной полосы Ь, то волновое сопротивление определяется по формуле

- Zo = ]--~[OM]. (20-124)

У £г 0

Путем создания очень малых расстояний между полосами можно получить в волноводе такого типа очень малые величины волнового сопротивления. Основная волна типа ТЕМ имеет бесконечную величину критической длины волны. Длина волны в волноводе Хв для этого типа волны равна длине волны в свободном пространстве. Следующие типы волн высшего порядка (TE0i н ТМ01) распространяются при длинах волн, короче, чем Хв = 2 Ь.

20-5ж. Сантиметровые полосковые линии передачи Коаксиальные и двухпроводные линии могут быть преобразованы к различным типам линий передач,показанным на рис.20-34,а. Эти сантиметровые полосковые передающие линии включают в себя тонкую прямоугольную полоску, ширина которой мала по сравнению с заземленным проводником, выполненным в виде одной или двух пластин, как показано на рисунке. Проводники могут быть разделены и поддерживаться механически сплошным диэлектриком, как показано в первых двух типах полосковой линии передач, или же центральный проводник может быть нанесен на одну или обе стороны диэлектрической пластины, которая поддерживается между двумя заземленными проводниками специальными стойками. Сплошные ди-линии имеют следующие недостатки: больший вес, большее затухание и меньшую величину Q по сравнению с линией, у которой большая часть пространства между проводниками заполнена воздухом. Общими достоинствами полосковых линий по сравнению с волноводными и коаксиальными линиями передач являются: меньший вес, меньшие (обычно) размеры, меньшая стоимость производства. Однако такие линии могут иметь повышенное затухание и потери на излучение. Так как получение малых диэлектрических потерь в полосковых линиях весьма желательно, то здесь должны применяться диэлектрики с низкими потерями, такие, как тефлон или тефлон с насыщенным фиберглассом. Дополнительные потери появляются из-за неоднород-ностей или изгибов в линии. Обычно полосковые линии передачи конструируются для работы

rib JJk

электрические

1 См.

waveguide.

также Ргос.

S. В. IRE,

С о h п, August

Properties of ridge 1947.

1 Дополнительные сведения см. IRE transactions on microwave theory and techniques, March 1955, vol. MTT-3, №2, Symposium on microwave strip circuits.



с волной типа ТЕМ. Это требует того, чтобы были при менены две внешние зазе мленные поверхности, а расстояние между ними должно

быть меньше, чем --,если необходимо, чтобы

Яолосновьш . Мизлентрнн

" Заземленное

ПЛОСНОСтЦ



колосковая линия Полоснобая линия с заполнрниен» со средним яр

Коаксиальная линия


. Металлический-Параллельный стережен/, Сдвиг

ШЛРЫф

Лромежутон


ответвления Л

JESSES*

Ответвления

ответвления



Рис. 20 34. Полосковые элементы цепей сантиметровых волн. а. - основные разновидности, б - виды связей; б - элементы с сосредоточенными параметрами; г - резонансные отрезки, О - направленные ответ -вители, е - гибридные соединения, ж - фильтры.

не было типов волн высших порядков. В этом случае н при ширине полоски, малой по сравне-X

нию с -, затухание энергии, излучающейся

в поперечном направлении по отношению к оси 27

линии, будет равно а = -j [дб] на единицу

расстояния, где d - расстояние между заземленными проводящими поверхностями. Связь между расположенными рядом полосковыми линиями может быть поэтому сделана очень малой. Допустимая мощность передачи поло-сковой линии сравнима с этой величиной для коаксиальной линии при таком же расстоянии между проводящими поверхностями. Несмотря

на ряд трудностей, связанных с полосковыми линиями передач, они находят широкое применение в оборудовании, которое имеет очень малый вес, или в тех случаях, когда важно уменьшение по весу и габаритам высокочастотной части оборудования.

Типичные сантиметровые полосковые элементы представлены на рис. 20-34. В каждом случае диэлектрик показан заштрихованным. Элементы связи, показанные на рис. 20-34, б, применяются для перехода отполосковой линии к коаксиальной или волноводной линии передачи. Сосредоточенные элементы, показанные на рис. 20-34, в, применяют для добавления к линии последовательно или параллельно полных сопротивлений. Разомкнутый шлейф добавляет параллельно к линии емкость, если

длина шлейфа меньше -. Металлический стержень добавляет параллельно к линии индуктивность. Величина такой индуктивности увеличивается при увеличении диаметра стержня. Смещенная линия добавляет последовательную индуктивность. Резкое изменение площади сечения малого полоскового проводника создает такой же эффект. Промежуток добавляет последовательно к линии емкость.

Эти сосредоточенные элементы могут быть объединены так, что образуют резонансные отрезки, как показано на рис. 20-34, г.

Типовые разновидности направленных от-ветвителей представлены на рис. 20-34, д. Элемент связи с боковой связью использует то, что энергия, распространяющаяся от зажима 1 к зажиму 2, будет емкостно передаваться на зажимы 3 и 4, причем сигнал на зажиме 4 будет превышать сигнал на зажиме 3. Элементы связи с двумя или тремя ответвлениями используют линии передачи длиной, примерно равной

-, с расстоянием между ними, также примерно

равным--. Ширина параллельных проводников

подбирается в соответствии со значением биноминальных коэффициентов, как показано на рисунке для случая двух и трех ответвителей. Элементы связи с ответвителями позволяют получить сильную связь без появления значительных отражений. Применение элементов связи со многими ответвлениями увеличивает диапазон частот, в пределах которого сохраняются требуемые направленность или величина связи. Связь регулируется подбором длины и ширины параллельных проводников. Направленность является функцией расстояния между ответвителями.

Гибридные соединения показаны на рнс. 20-34, е. Соединения с ответвлениями выполняются таким образом, чтобы длина ответвлений н расстояния между ними были примерно равны

. Волновое сопротивление ответвлений (обратно пропорциональное их ширине) выполняется примерно таким же, что и у основной линии передачи. Последовательные участки между ответвлениями имеют волновое сопротивление, примерно равное 0,707 от волнового сопротивления основной линии передачи. Расстояния между ответвлениями в гибридном кольце



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 [190] 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233



0.0022